Контрольная работа по электронной технике
Контрольная работа включает в себя 2 части:
1 часть – решение 2-х задач;
2 часть – ответ на теоретические вопросы.
Часть
Каждый студент определяет свой вариант по таблице 1 следующим образом: цифра по горизонтали — последняя цифра зачетной книжки студента, буквы по вертикали — первая буква фамилии студента. Так, например студент Иванов с последним номером зачетной книжки — 5, согласно таблице 1 должен выполнять задания контрольных работ по варианту №15.
Таблица 1
| А-Г | ||||||||||
| Д-И | ||||||||||
| К-Л | ||||||||||
| М-Н | ||||||||||
| О | ||||||||||
| П-Р | ||||||||||
| С | ||||||||||
| Т-Я |
Задача №1 (варианты 1-10)
Составить схему конечного трансформаторного усилителя мощности на транзисторе из элементов, указанных на рис. 1. Объяснить назначение элементов схемы и ответить на вопрос своего варианта из табл. 2
Таблица 2
| Номер варианта | Вопрос |
| Написать формулу коэффициента усиления и объяснить, как его определить для данной схемы. | |
| Указать отличия в работе данного усилителя от аналогичного усилителя, собранного на трёх электродной лампе-триоде. | |
| Начертить выходные характеристики транзистора и объяснить, как происходит усиления мощности в режиме класса А. | |
| Почему данный усилитель называют усилителем мощности? | |
| В чём отличие трансформаторного усилителя от усилителя на сопротивлениях? | |
| Какие электрические устройства могут быть включены на выходе данного усилителя как сопротивления нагрузки Rн? | |
| В каких электронных устройствах находят применения усилителя данного типа? | |
| В какие точки схемы и какие приборы надо включить, чтобы определить по ним коэффициент усиления? | |
| Как изменится работа схемы, если от базы транзистора отсоединить резистор R1? | |
| В чём отличие данного трансформаторного усилителя напряжения? |
Задача 1 (варианты 11-20)
Составить схему симметричного полупроводникового мультивибратора из элементов, указанных на рисунке 2. Объяснить назначение элементов схемы и ответить на вопрос своего варианта из таблицы 3. Таблица 3
| Номер варианта | Вопрос |
| Дать определение мультивибратору и объяснить принцип его действия. | |
| Почему данный мультивибратор называется симметричным? | |
| Объяснить преимущество полупроводниковых мультивибраторов перед ламповыми. | |
| Почему при работе мультивибратора происходит поочередное закрытие и открытие транзисторов Т1 и Т2? | |
| Каким образом можно регулировать частоту срабатывания мультивибратора? | |
| Почему мультивибратор называют генератором импульсов? Начертить примерную форму импульсов напряжения, которые вырабатывает мультивибратор. | |
| Как действуют цепи обратной связи в схеме мультивибратора? | |
| Какой электронный прибор и каким образом можно использовать для настройки и контроля работы мультивибратора? | |
| Как изменится работа схемы, если емкость конденсаторов С1 и С2 уменьшить в два раза? | |
| Как конденсатор С1 влияет на работу транзистора Т2? |
Задача 1 (варианты 21-30)
Составить схему триггера из элементов, указанных на рисунке 3. Объяснить назначение элементов схемы и ответить на вопрос своего варианта из таблицы 4.
Таблица 4
| Номер варианта | Вопрос |
| Дать определение триггеру и объяснить принцип его действия. | |
| В каких электронных устройствах и для чего применяются триггеры? | |
| Как выполняют перевод триггера из одного устойчивого состояния в другое? | |
| Начертить примерную форму импульсов напряжения, которые вырабатывает триггер, и пояснить по ним его работу. | |
| Объяснить преимущества триггеров на транзисторах перед триггерами на электронных лампах. | |
| Какая обратная связь применена в работе триггера и как она влияет на его работу? | |
| Почему триггер применяется как ячейка запоминающего устройства электронно-вычислительной машины? | |
| Как осуществляется подача запускающего импульса для работы триггера? | |
| Каким образом можно изменить скорость перехода триггера из одного устойчивого состояния в другое? | |
| Почему триггер называют бесконтактным электронным реле? |
Задача 1 (варианты 31-40)
Составить схему реле времени из элементов, указанных на рисунке 4. Объяснить назначение элементов схемы и ответить на вопрос своего варианта из таблицы 5
Таблица 5
| Номер варианта | Вопрос |
| Объяснить возможное применение реле времени в электронных устройствах автоматики. | |
| Написать уравнение изменения напряжения на конденсаторе С и пояснить, как по нему определить время срабатывания реле. | |
| Каким образом можно регулировать выдержку времени при работе схемы? | |
| Объясните процесс заряда и разряда конденсатора С при работе реле. | |
| Какие неисправности возможны в схеме, если после размыкания ключа К после выдержки в течение требуемого времени не происходит срабатывания реле? | |
| Как изменится работа схемы, если увеличить сопротивление R4? | |
| Как изменится работа схемы, если будет пробит конденсатор С? | |
| В какие точки схемы и какие приборы надо включить для определения напряжения на конденсаторе и тока срабатывания реле? | |
| Как изменится работа схемы, если параллельно конденсатору С подсоединить конденсатор такой же емкости? | |
| Какие электронные элементы питаются от источника напряжения Е? |
Задача 1 (варианты 41-50)
Составить схему двухтактного усилителя мощности из элементов, указанных на рисунке 5. Указать назначение элементов схемы и ответить на вопрос своего варианта из таблицы 6.
Таблица 6
| Номер варианта | Вопрос |
| Почему данный усилитель называют усилителем мощности? | |
| Объяснить по выходным характеристикам транзистора работу данного усилителя в режиме класса А. | |
| В чем преимущества двухтактного усилителя мощности перед усилителями других типов и в чем их недостатки? | |
| В чем отличие данной схемы от схемы одноконтактного усилителя мощности с выходным трансформатором? | |
| Почему в данной схеме усилителя применены два трансформатора со средней точкой? | |
| Объяснить работу данной схемы усилителя в режиме класса В. | |
| Объяснить отличия данной схемы от аналогичного усилителя, собранного на трехэлектродных лампах-триодах. | |
| Написать формулу коэффициента усиления и объяснить, как его определить для данной схемы. | |
| В какие точки схемы и какие приборы надо включить, чтобы определить по ним коэффициент усиления? | |
| Чем отличается бестрансформаторный двухтактный усилитель мощности на транзисторах от данной схемы? |
Задача 1 (варианты 51-60)
Составить схему усилителя низкой частоты на триоде из элементов, указанных на рис. 6. Указать назначение элементов схемы и ответить на вопрос своего варианта из таб. 7.
Таблица 7
| Номер варианта | Вопрос |
| Объяснить принцип усиления напряжения в данной схеме. | |
| Написать формулу коэффициента усиления и объяснить, как его | |
| определить для данной схемы. | |
| Начертить анодно-сеточную характеристику триода и объяснить на графике, как происходит усиление напряжения в режиме класса A | |
| Каким образом и с помощьюкаких элементов выбирают рабочую точку по характеристикам для данного усилителя. | |
| В какие точки схемы и какие приборы надо включить, чтобы по ним определить коэффициент усиления? | |
| Каким образом и для чего в данной схеме создается отрицательное напряжение смещения Uсм на управляющей сетке лампы? | |
| Как изменится работа схемы, если произойдет обрыв сопротивления Rк? | |
| В чем отличие данной схемы от схемы аналогичного усилителя, собранного на транзисторе? | |
| Начертить анодные характеристики триода и объяснить, как по ним определить коэффициент усиления лампы. |
Задача 1 (варианты 61-70)
Составить схему для снятия характеристик транзистора из элементов, указанных на рис. 7. Объяснить назначение элементов схемы и ответить на вопрос своего варианта из таблицы 8.
Таблица 8
| Номер варианта | Вопрос |
| Каков порядок проведения работы при снятии выходных характеристик транзистора? | |
| Как изменится работа схемы, если база транзистора соединится с эмиттером? | |
| Как определить коэффициент усиления транзистора по показаниям измерительных приборов? | |
| Каким способом в данной схеме можно увеличить ток коллектора транзистора? | |
| Как в данной схеме осуществляется запирание транзистора (т. е. lк=0)? | |
| Каков порядок проведения работы при снятии входных характеристик транзистора? | |
| Какие электрические величины и для чего измеряются приборами в данной схеме? | |
| Как и почему будут изменяться показания миллиамперметраmA, если увеличивать отрицательное напряжение Uэб, подаваемое на базу транзистора с помощью потенциометра R1 | |
| Каким способом в данной схеме можно уменьшить ток коллектора транзистора? | |
| Каков порядок проведения работы при снятии выходных характеристик транзистора? |
Задача 1 (варианты 71-80)
Составить схему усилителя низкой частоты на транзисторе, включенного по схеме с общим эмиттером, из элементов, указанных на рис. 8. Указать назначение элементов схемы и ответить на вопрос своего варианта из табл. 9.
Таблица 9
| Номер варианта | Вопрос |
| Написать формулу коэффициента усиления и объяснить, как его определить для данной схемы. | |
| Каким образом и с помощью каких элементов выбирают рабочую точку по выходным характеристикам транзистора для данного усилителя? | |
| Объяснить принцип усиления напряжения в данной схеме. | |
| Почему данную схему называют усилителем на транзисторе с общим эмиттером? | |
| В чём отличие данной схемы от схемы аналогичного усилителя, собранного на трехэлектродной лампе- триоде? | |
| В какие точки схемы и какие приборы надо включить для измерения тока коллектора и тока базы транзистора? | |
| Как изменится работа схемы, если произойдёт обрыв резистора R1? | |
| Какую роль в данной схеме усилителя выполняют электроды транзистора: эмиттер, коллектор и база? | |
| В каком случае транзистор будет полностью закрыт и какое при этом должно быть напряжение на входе и выходе усилителя? | |
| Какой электронный прибор и в какие точки схемы надо включить, чтобы увидеть форму входного и выходного напряжения усилителя? |
Задача № 2 (варианты 1-10)
Для транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, используя входную и выходные характеристики, определить коэффициент усиления β, величину сопротивлений нагрузки Rк1 и Rк2 и мощность на коллекторе Rк1 и Rк2, если известны напряжения на базе Uбэ, коллекторе Uкэ1 и Uкэ2 и напряжение источника питания Ек. Данные для своего варианта взять из таблицы 10.
Таблица 10
| Ном варианта | Номер рисунка | Uбэ,В | Uкэ1,В | Uкэ2,B | Ек,В |
| 1; 2 | 0,3 | ||||
| 2; 4 | 0,2 | ||||
| 5; 6 | 0,15 | ||||
| 7; 8 | 0,2 | ||||
| 9; 10 | 0,1 | ||||
| 11;12 | 0,25 | ||||
| 13;14 | 0,3 | ||||
| 15;16 | 0,3 | ||||
| 17;18 | 0,25 | ||||
| 19;20 | 0,2 |
Задача 2 (варианты 11-20)
Для транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, используя входную и выходные характеристики, определить диапазон изменения тока коллектора Iк и коэффициент усиления β, если напряжение на базе изменяется от Uбэ1 до Uбэ2. Напряжение питания Eк, а сопротивление нагрузки Rк. Данные для своего варианта взять из табл. 11.
Таблица 11
| Номер варианта | Номер рисунка | Uбэ1,В | Uбэ2,В | RК, кОм | Fк, В |
| 1; 2 3; 4 5; 6 7; 8 9; 10 11; 12 13; 14 15; 16 17; 18 19; 20 | 0,3 0,1 0,15 0,1 0,2 0,25 0,3 0,3 0,3 0,25 | 0,4 0,2 0,2 0,2 0,25 0,3 0,4 0,4 0,35 0,3 | 0,05 0,1 0,08 0,025 0,5 0,1 |
Задача 2 (варианты 21-30)
По выходным характеристикам транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, определить коэффициент усиления β и мощность Pк при напряжений на коллекторе Uкэ и токе базы Iб. Какое при этом надо выбрать сопротивление нагрузки Rк, если напряжение источника питания Eк? Определить также коэффициент передачи по току α. Данные для своего варианта взять из табл.12.
Таблица 12
| Номер варианта | Номер рисунка | Uкэ, В | Iб, А | Eк, В |
| 7,5 | 0,6 1,5 |
Задача 2 (варианты 31-40)
Для транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, используя входную и выходные характеристики, определить коэффициент усиления β, величину напряжения на коллекторе Uкэ и Uкэ2, мощность на коллекторе Pк1 и Pк2, если дано напряжение на базе Uбэ, величина сопротивления нагрузки Rк1 и Rк2 и напряжение источника питания. Данные для своего варианта взять из табл. 13.
Таблица 13
| Номер варианта | Номер рисунка | Uбэ, В | Rк1,кОм | Rк2,кОм | Ек,В |
| 1; 2 3; 4 5; 6 7; 8 9; 10 11; 12 13; 14 15; 16 17; 18 19; 20 | 0,4 0,15 0,15 0,1 0,15 0,25 0,3 0,3 0,5 0,2 | 0,05 0,1 0,1 0,025 0,5 0,1 | 0,1 0,2 0,2 0,05 0,2 |
Задача 2 (варианты 41-50)
Ток коллектора транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, Iк. Используя входную и выходные характеристики, определить коэффициент усиления β, сопротивление нагрузки Rк и мощность на коллекторе Pк, если дано напряжение на базе Uбэ и напряжение источника питания Eк. Определить также коэффициент передачи по току α. Данные для своего варианта взять из табл. 14.
Таблица 14
| Номер варианта | Номер рисунка | Iк, А | Uбэ, В | Eк, В |
| 1; 2 3; 4 5; 6 7; 8 9; 10 11; 12 13; 14 15; 16 17; 18 19; 20 | 0,2 0,3 0,2 0,8 1,0 2,5 | 0,3 0,2 0,15 0,2 0,15 0,25 0,3 0,3 0,3 0,25 |
Задача 2 (варианты 51-60)
Для транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, заданы напряжение на базе Uбэ, напряжение на коллекторе Uкэ, и напряжение источника питания Ек. Определить используя входную и выходные характеристики, ток коллектора Iк, коэффициент усиления β, величину сопротивления нагрузки Rк и мощность на коллекторе Рк. Данные для своего варианта взять из таблицы 15
Таблица 15
| Номер варианта | Номер рисунка | Uбэ, B | Uкэ, В | Ек, В |
| 1; 2 3; 4 5; 6 7; 8 9; 10 11; 12 13; 14 15; 16 17; 18 19; 20 | 0,4 0,2 0,2 0,25 0,2 0,25 0,3 0,3 0,3 0,25 |
Задача 2 (варианты 61-70)
Для транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, заданы напряжение на базе Uбэ, сопротивление нагрузки Rк, и напряжение источника питания Ек. Используя входную и выходные характеристики, определить напряжение на коллекторе Uкэ, ток коллектора Iк, коэффициент усиления β и мощность на коллекторе Рк. Определить так же коэффициент передачи по току α. Данные для своего варианта взять из табл. 16
Таблица 16
| Номер варианта | Номер рисунка | Uбэ, B | Rк ком | Ек, В |
| 1; 2 3; 4 5; 6 7; 8 9; 10 11; 12 13; 14 15; 16 17; 18 19; 20 | 0,3 0,25 0,25 0,25 0,2 0,2 0,4 0,4 0,3 0,25 | 0,1 0,1 0,05 0,02 0,4 0,1 0,8 1,0 |
Задача 2 (варианты 71-80)
Для транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, определить по выходным характеристикам коэффициент усиления β, величину сопротивления нагрузки Rк1 Rк2 и мощность на коллекторе Pк1 и Pк2 для значений тока базы Iб1 и Iб2, если напряжение на коллекторе Uкэ и напряжение источника питания Eк. Данные для своего варианта взять из табл. 17.
Таблица 17
| Номер варианта | Номер рисунка | Uкэ, В | Iб1, А | Iб2, А | Eк, В |
| 0,6 0,5 | 0,9 1,0 |
Указания к решению задачи 1
В этой задаче надо составить схему из элементов, указанных на рисунке. Для правильного составления схемы необходимо найти в рекомендованной литературе раздел, к которому относится схема, и изучить принцип работы данного устройства. Все схемы следует вычерчивать аккуратно, примерно на половине тетрадной страницы, в соответствии с последними ГОСТами на условные обозначения элементов электрических схем. После вычерчивания схемы надо объяснить назначение каждого элемента и ответить на вопрос своего варианта.
Рассмотрим пример на составление электронной схемы.
Пример:
Составить схему двухкаскадного усилителя с резистивно-емкостной связью между каскадами на биполярных транзисторах из элементов, указанных на рис. 9. Объяснить назначение элементов схемы. Дать определение коэффициента усиления по напряжению каждого каскада и общего коэффициента усиления схемы. Как измениться работа схемы, если произойдет обрыв резистора Rб2.
Решение: Схема усилителя, представленная на рис. 9, двухкаскадная, т. е. входное напряжение усиливается два раза: сначала транзистором Т1 , а затем транзистором Т2 .
Оба транзистора включены по схеме с общим эмиттером. В каждом каскаде эмиттер является общим электродом для входной и выходной цепей, а резисторы Rк1 и Rк2 , с помощью которых создается выходное напряжение, включаются в коллекторные цепи транзисторов. Полярность источника питания с э. д. с. Eк по отношению к коллекторной цепи зависит от типа транзистора. На рис. 10 полярность источника питания 
соответствует усилительным каскадам с транзисторами типа р-п-р. Резисторы Rб1 и Rб2, включенные в цепи базы транзисторов, обеспечивают их работу в режиме покоя, т. е. в отсутствие входного сигнала. Благодаря этим резисторам можно получить оптимальные значения тока базы Iбо и напряжения между базой и эмиттером Uбо , соответствующие середине линейного участка нагрузочной характеристики. Конденсатор Cс1 не пропускает постоянную составляющую коллекторного напряжения транзистора Т1 в базовую цепь транзистора T2 . Конденсатор связи Сс2 не пропускает постоянную составляющую коллекторного напряжения транзистора Т2 в нагрузку на выходе второго каскада. В каждом усилительном каскаде применена эмиттерная температурная стабилизация, обеспечиваемая резисторами Rэ1 и Rэ2 и конденсаторами Cэ1 и Сэ2.
1. При обрыве резистора Rб2 в цепи базы транзистора Т2 не будет обеспечено заданное напряжение смещения Uбо , рабочая точка на нагрузочной характеристике сместится и усилитель будет работать с искажениями.
2. Коэффициентом усиления одного каскада по напряжению называют отношение напряжения на выходе к напряжению на входе Ku=Uвых/Uвх. Коэффициент усиления многокаскадного усилителя равен произведению коэффициентов усиления отдельных усилительных каскадов K=Ku1Ku2 .
